agosto 19, 2011

Problema de ensuciamiento biológico en la industria

Un gran problema que tienen prácticamente todas las industrias es el ensuciamiento biológico y los procesos asociado de corrosión inducida microbiológicamente, producto de procesos biológicos y electroquímicos producidos por microorganismos adheridos a superficies metálicas bajo forma de peliculas biológicas. Estas peliculas producen importantes modificaciones, alterando las condiciones fisico-químicas en la interface metal solución, formando barreras de intercambio de elementos entre supoerficie metálica y el medio líquido circundante.

Entre las consecuencias negativas pueden mencionarse una disminución de la perfomance de los equipos y una menor durabilidad de los materiales estructurales. Así los sistemas de agua de enfriamiento con recirculación constituyen un buen ejemplo de un ambient industrial donde los riesgos de corrosión y bioensuciamiento son particularmente críticos y necesitan estar mantenidos bajo control.

Se considera, a su vez, que el 50% de los casos de corrosión en las redes de cañerìas enterradas se deben a causas microbiológicas.

A veces el microorganismo es el causante indirecto del proceso corrosivo, como sucede en la oxidación de la pirita por lo ferrobacilos, estimandose en un millòn de toneladas de acido sulfurico que se arrojan por esta causa anualmente al río Ohio en EEUU. Esto ocasiona enormes pérdidas en cañerías y sistema de bombeo de las minas.

En sistema de enfriamiento e intercambiadores, la biopelicula reduce la transferencia de calor incrementando por lo tanto el costo energético. En las embarcaciones son de gran importancia los daños ocasionados por la asociación de las bacterias reductoras de sulfatos a los procesos de fouling (1).

Por ejemplo en las cañerías de hierro enterradas, se han encontrado casos de perforaciones de 0.6 – 0.7 cm de espesor en cañerías de hierro fundido, producidas en sólo 4 años. Es frecuente encontrar bacterias reductoras de sulfatos en procesos de corrosión que afectan a cañerías de circuitos de refrigeración.

Otro ejemplo, podemos citar el caso del oleoducto Nor-peruano el cual entro en funcionamiento en 1976. Los gastos de mantenimiento dedicados a subsanar fallas de corrosión realmente fueron significativos, lo que motivó que desde 1983 se inicie un program de tratamiento biocida, se obtuvo evidencias de que muchas de las fallas de corrosión interna eran producidas como consecuencia de la acción metabólica de la bacterias sulfato reductoras, para ese entonces ya habian sido intervenidas por fallas 6 tanques de lavado, 5 tanques de sedimentación y un tanque de almacenamiento: reparar un tanque de lavado costba US$ 12000 dólares sin considerar los problemas operativos de poner fuera de servicio al tanque.

Ademas de numerosos casos de  corrosión por microorganismos que afectan a la industria aeronautica por causas de los contaminantes microbianos de combustibles del jet, se informaron severos casos de corrosión en navios que utilizan combustibles similares a los jet-fuels ( combustible diesel naval).

Si bien los casos mas frecuentes de corrosión por microorganismos se refieren a las estructuras de hiero o acero, se han comprobado casos de corrosión por microorganismos para el cobre, aluminio, y aleaciones, cinc, plomo y materiales no metálicos ( concreto, gomas y plásticos).

Los costos de los procesos de bioensuciamiento y corrosión microbiológica para la actividad productiva puede estimarse aproximadamente dentro del 0.5 del PBI de un país medianamente industrializado, afectandose a las actividades diversas como las desarrolladas en la industria energética, alimentaria, petrolera, de papel entre las mas relevantes.

La implementación de medidas preventivas y de control de los procesos de biodeterioro exige un adecuado conocimiento de los efectos debidos a los microorganismo y sus biopelículas en el proceso de corrosión y exige una adecuada complementación de disciplinas diversas como la microbiología, electroquímica, la metalurgia e ingeniería química.

Es muy importante el estudio de los aspectos microbiológicos bacteriasnos y metabolismo bacterianos a partir de su necesidad de nutrientes y el factor de crecimiento microbiano. Los grupos de microorganismo presentes que inducen procesos de corrosión y bioensuciamiento.

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